軌道:鐵路科技學科術語-中文百科頻道

結構

軌道一般由鋼軌、軌枕、聯結零件、道床以及道岔等組成。

鋼軌

常用碳素鋼或中錳鋼制造，其斷面為工字形，用以承受機車車輛的車輪荷載，并将承受的荷載傳給軌枕；同時為車輪的滾動提供連續、平順的表面和引導車輪運行，這種

軌道部件稱為鋼軌。在電氣化鐵路和自動閉塞信号線路上，鋼軌還可兼作電路導體。鋼軌的種類通常以每米鋼軌的重量表示。中國鐵路的鋼軌有每米75、60、50、45、43公斤等種類。在使用英制單位的國家鋼軌有碼132、112、90磅等種類。不同種類的鋼軌适用于不同的鐵路線路，主要是依據線路上運行的機車車輛的軸重、行車速度、線路運輸量等選用，如輕型鐵路可采用每米重量較小的鋼軌，有的輕型鐵路采用每米僅10餘公斤的鋼軌；重型鐵路可采用每米重量較大的鋼軌，美國賓夕法尼亞鐵路采用每碼155磅的鋼軌。

工字形鋼軌主要由上部的“軌頭”和下部的“軌底”，以及連接軌頭和軌底的“軌腰”組成。鋼軌斷面的設計，除考慮它的抗彎能力、軌頭的抗壓和耐磨能力、軌底的支承面積以及抗傾倒能力等強度和穩定性因素外，還須考慮經濟合理性和軋制技術可行性等因素。中國鐵路各型鋼軌的主要尺寸如表1。軌道

各國鐵路鋼軌的标準長度是不同的。如美國鋼軌标準長度為11.9米（39英尺）;聯邦德國為45米或60米;中國為12.5米和25米。另外，鋼軌還有縮短軌，比标準長度縮短40、80、120、160毫米等數種，主要用于鋪設曲線線路軌道。

鋼軌必須具有足夠的強度、韌性和耐磨性能。如果鋼軌發生斷裂和破損，将危及行車安全。鋼軌的斷裂和破損多數發生于有缺陷的軌頭、軌頭與軌腰連接處以及螺栓孔周圍等處。鋼軌斷裂處一般有疲勞源，斷裂呈脆性狀态。鋼軌生産時如有未切淨的殘餘縮孔或有害偏析，使用時也可能造成軌腰劈裂。

軌枕

鋪設在道床和鋼軌之間，用以承受從鋼軌傳來的力和振動，并傳給道床；同時用以保持鋼軌軌距和方向，這種軌道部件稱為軌枕。軌枕除将鋼軌傳來的力振動傳給道床外，它本身也能吸收部分振動能。每公裡鐵路線路上鋪設的軌枕數，是根據線路上的機車車輛運行速度和運輸量等因素确定的。機車車輛運行速度高和運輸量大的線路鋪設軌枕數多。中國鐵路在直線線路上每公裡一般鋪設軌枕1840、1760和1600根。軌枕按材料性質分為木枕、混凝土枕和鋼枕三種。

①木枕，又稱枕木。世界各國鐵路用木枕鋪設的軌道約占軌道總長的70%。木枕的優點是彈性好，易于鋪設，與鋼軌的聯結比較簡單，絕緣性能好；缺點是使用壽命短（如易腐朽、易機械磨損及劈裂）。

制作木枕的木材必須堅韌而有彈性，常用山毛榉、橡木、松木等木材制作。木枕經防腐處理後稱為油枕，可延長其使用壽命。木枕尺寸因木材種類、産量以及所承受荷載不同而不同。中國鐵路木枕大多數是用松木制作，幹線上的木枕長2.5米、橫截面為矩形,截面的底寬為22厘米、高為16厘米。

②混凝土枕，又稱砼枕。第二次世界大戰以後，混凝土枕開始大量采用，它的優點是穩定性好，使用壽命長，養護維修費省；缺點是重量大、彈性及絕緣性能差，在軌底部分須設緩沖絕緣墊層等。

混凝土枕的主要類型有整體式預應力鋼弦混凝土枕、整體式預應力高強度鋼筋混凝土枕和鋼杆式混凝土枕等。中國自1958年以來，主要推廣使用前兩種類型。

③鋼枕。優點是抗腐菌侵蝕，抗白蟻和蟲蛀；缺點是易受化學性腐蝕，不絕緣，維修費用高。鋼枕僅在聯邦德國和瑞士的一些鐵路上，以及地處熱帶的一些鐵路上應用，我國解放前在部分線路也有應用。

聯結零件

分中間聯結零件和接頭聯結零件兩種。

①中間聯結零件:鋼軌與軌枕的扣件,包括普通道釘、螺紋道釘、剛性或彈性扣鐵、墊闆、墊層、防爬器及軌距杆等。中間聯結零件具有足夠的強度和耐久性，并具有一定的彈性，能保持鋼軌和軌枕的可靠聯接和相對固定的位置，并能減緩線路殘餘變形積累速度。中間聯結零件本身應構造簡單，以便于裝配、卸除和調整軌道的軌距及水平等。

木枕和鋼軌的聯結一般采用普通道釘，木枕和鋼軌間的鐵墊闆，也用普通道釘固定，它安裝方便，應用廣泛。歐洲鐵路有的采用剛性扣鐵的分開式扣件聯結木枕和鋼軌，其優點是扣壓力強，能有效防止鋼軌縱橫向位移；缺點是零件多，用鋼量大。也有采用彈條式扣件的，扣壓力較強,裝卸較方便。

采用混凝土的軌枕的軌道,軌枕和鋼軌間須設置彈性墊層以減少沖擊力，其聯結零件有扣闆、彈片及彈條等，用螺栓聯結。鋼枕在頂面上支承鋼軌部分的兩側，各留有螺栓孔，将螺栓插入孔内固定在鋼枕上，再在螺栓上部裝上扣鐵扣住鋼軌，從而實現鋼枕和鋼軌的牢固聯結。

列車車輪滾動和縱向滑動，以及列車制動等産生的縱向力，能使整個軌道或鋼軌縱向移動。為了防止軌道或鋼軌的縱向移動,除了利用扣件能産生縱向阻力外,還需裝設防爬器，以增加扣件的縱向阻力。防爬器有彈簧式及穿梢式等形式。軌距杆是裝設在鐵路曲線區段，用以保持軌距的零件。

②接頭聯結零件：聯結兩根鋼軌的零件，主要有夾闆、螺栓和彈簧墊圈。夾闆又稱魚尾闆，因最早設計制作的夾闆截面形狀如魚尾而得名。闆上一般有4個或6個螺栓孔。螺栓用以聯結夾闆和鋼軌，螺栓擰緊後，可把兩個軌端夾緊，使接頭處鋼軌能承受車輪的作用力。彈簧墊圈是用于增加螺栓帽和螺栓螺紋間的壓力，防止螺栓帽因列車通過時引起的振動而松退的零件。

道床

用碎石、卵石或砂等道碴材料組成的軌道基礎，用以将軌枕的荷載均勻地傳布到路基上，以及防止軌枕的縱向和橫向移動；同時，為軌道提供良好的排水、通風條件，以保持軌道幹燥，使軌道具有足夠的彈性。

道床材料一般用堅韌的玄武岩或花崗岩碎石，有的也用石灰岩碎石，但不如前二者好。碎石有不同的形狀和大小，才能互相擠緊，防止松動。中國鐵路道床所用碎石粒徑有三種規格：20～70毫米的用于新建道床和道床的大修及維修；15～40毫米的用于道床維修;3～20毫米的用于道床墊碴起道。道床材料也常用規定級配的篩選卵石、天然卵石、礦碴或砂子等，但這些材料修築的道床質量較差。粗砂、中砂一般僅作墊床之用。墊床一般隻在繁忙幹線的碎石道床和路基面之間鋪設。

道床的厚度和寬度是根據鐵路等級确定的，中國鐵路規定道床厚度為25～50厘米。道床可以是單層的或雙層的，鐵路正線上一般采用雙層道床，下面的一層稱做墊層,可以防止翻漿冒泥,其厚度一般不小于20厘米。不易風化的砂石路基，可以不鋪墊層。道床頂面的寬度決定于軌枕長度。中國鐵路在使用混凝土軌枕的線路上規定道床寬度為3.1米。碎石道床的邊坡為1:1.75。

20世紀60年代以來，用瀝青砂漿灌注在普通道床裡把道碴固結起來,或用瀝青混凝土壓實層作道床底部,再用瀝青膠砂作為調整層的瀝青道床，逐漸在一些運輸繁忙的鐵路線上試用。由于這種道床有利于提高道床的承載能力和線路穩定性，并有利于道床防水和防髒，減少了線路維修工作量，而受到各國鐵路的重視。